南方電網(wǎng)公司攜50余項(xiàng)數(shù)字化成果亮相2024中國(guó)國(guó)際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)，全方位展示數(shù)字化轉(zhuǎn)型成果。圖為在南網(wǎng)展臺(tái)，觀眾與“大瓦特”電力AI機(jī)器人進(jìn)行問答互動(dòng)交流。 南網(wǎng)報(bào)記者賴增鵬 攝
2023.5月
“慧眼”無人機(jī)V2.0
●使用場(chǎng)景：用于大規(guī)模電網(wǎng)精細(xì)化巡檢及應(yīng)急響應(yīng)巡檢需求
●功能：“慧眼”無人機(jī)V2.0是國(guó)內(nèi)首款面向電力巡檢的行業(yè)級(jí)微型無人機(jī)，具有雷視融合感知、導(dǎo)線級(jí)自動(dòng)任務(wù)繞障、同機(jī)型中繼通信和目標(biāo)精準(zhǔn)復(fù)拍等核心技術(shù)。搭配“慧眼”無人機(jī)充電機(jī)庫(kù)在輸配電線路精細(xì)化巡檢、變電站巡檢及應(yīng)急勘災(zāi)領(lǐng)域已廣泛應(yīng)用，并構(gòu)建了國(guó)內(nèi)電力能源領(lǐng)域最大的低空巡檢系統(tǒng)
2023.10月
大截面低壓電線自動(dòng)拆碼垛機(jī)器人
●使用場(chǎng)景：電力設(shè)備智能儲(chǔ)存?zhèn)}
●功能：該機(jī)器人應(yīng)用于南網(wǎng)供應(yīng)鏈集團(tuán)廣東江村倉(cāng)，在3D視覺單元和精準(zhǔn)電氣控制單元的賦能下，可抓起260千克銅芯低壓電線，抓取能力居全網(wǎng)第一，并能在60秒內(nèi)自動(dòng)完成搬運(yùn)、碼盤等作業(yè)，相當(dāng)于完成6人工作量
2023.12月
“悟空”帶電作業(yè)機(jī)器人
●使用場(chǎng)景：帶電作業(yè)涉及的線路拆接引線、飄掛物清理、設(shè)備清洗等
●功能：依托高精度仿人形設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)360°無死角作業(yè)，快速靈活切換多種作業(yè)工具，高效應(yīng)對(duì)不同作業(yè)場(chǎng)景。裝備了適應(yīng)全地形的運(yùn)輸式履帶，通過自主學(xué)習(xí)的一體化模型算法，能夠及時(shí)、快速、準(zhǔn)確地部署到現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)即到即用
2024.12月
“吠云”機(jī)器狗3.0
●使用場(chǎng)景：變電站巡檢
●功能：能在站內(nèi)實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航、自主巡視。通過智能傳感器監(jiān)測(cè)到的信息，經(jīng)后臺(tái)分析，整理后能自動(dòng)生成巡檢報(bào)告，并實(shí)時(shí)展示在巡檢監(jiān)控平臺(tái)上，幫助運(yùn)維人員精準(zhǔn)把握站內(nèi)的狀況。系統(tǒng)還具備專業(yè)的算法能力，能夠覆蓋變電站常見的30類設(shè)備缺陷識(shí)別、9大類表計(jì)讀數(shù)，有效滿足巡檢需求，輔助運(yùn)維人員決策，助力變電站進(jìn)一步向智能化、無人化發(fā)展
2024.12月
“鯤鵬”L4級(jí)巡檢無人車
●使用場(chǎng)景：換流站現(xiàn)場(chǎng)一次設(shè)備可見光、紅外識(shí)別；換流站可見光表計(jì)讀數(shù)；現(xiàn)場(chǎng)一次設(shè)備缺陷識(shí)別
●功能：L4級(jí)巡檢無人車等一系列智能裝備的實(shí)踐應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)昆北換流站不開箱機(jī)巡替代率96.88%
2025.1月
海纜水下作業(yè)成套設(shè)備
●使用場(chǎng)景：海底電纜巡檢
●功能：由“岸基指揮中心+無人艇+水下機(jī)器人”組成的海底電纜巡檢成套設(shè)備可實(shí)現(xiàn)海纜地形地貌檢測(cè)、定點(diǎn)埋深檢測(cè)
2025
人形機(jī)器人
●投入使用時(shí)間：2024年10月進(jìn)入中試階段，預(yù)計(jì)第十五屆全國(guó)運(yùn)動(dòng)會(huì)前投運(yùn)●使用場(chǎng)景：變電、配電廠站室內(nèi)外場(chǎng)景智能巡視、安監(jiān)、作業(yè)等
●功能：采用3D激光雷達(dá)+深度感知系統(tǒng)，可完成環(huán)境的360°探測(cè)感知；具身智能，可自主強(qiáng)化學(xué)習(xí)理解、推理決策和精準(zhǔn)控制能力；配備力控靈巧手，可模擬人手實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)操作，適用于變電、配電廠站抓取、按壓開關(guān)按鈕及設(shè)備檢測(cè)操作
今年《政府工作報(bào)告》提出，要開展新技術(shù)新產(chǎn)品新場(chǎng)景大規(guī)模應(yīng)用示范行動(dòng)，培育具身智能等未來產(chǎn)業(yè)。
這幾年，南方電網(wǎng)公司有不少電力具身智能機(jī)器人員工陸續(xù)“入職”，它們開始在輸電線路巡檢、變電站運(yùn)維、供應(yīng)鏈管理、海底電纜運(yùn)維等場(chǎng)景中嶄露頭角。電網(wǎng)需要怎樣的機(jī)器人？本期“特別策劃”將帶領(lǐng)讀者走進(jìn)電力具身智能機(jī)器人工作場(chǎng)景，實(shí)地領(lǐng)略它們的十八般武藝。
Tips
什么是電力具身智能機(jī)器人
具身智能是指具有身體的智能，其機(jī)器大腦能夠幫助決策，從而支配肢體能夠快速對(duì)外部環(huán)境變化做出反應(yīng)，核心在于實(shí)體設(shè)備與智能決策的深度融合。電力具身智能機(jī)器人是一種將人工智能融入機(jī)器人等物理實(shí)體，使其具備感知、學(xué)習(xí)和與物理世界動(dòng)態(tài)交互的能力，可用于電力生產(chǎn)、傳輸、使用等環(huán)節(jié)完成諸如運(yùn)行維護(hù)、應(yīng)急處置等任務(wù)的機(jī)器人，它可以看作是人工智能、機(jī)器人與電力業(yè)務(wù)的有機(jī)結(jié)合。
上天入海顯神通
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)電力巡檢無人機(jī)保有量已超過20萬架，輪式巡檢機(jī)器人部署超過5000臺(tái)，各類作業(yè)機(jī)器人應(yīng)用超過2000臺(tái)。機(jī)器人技術(shù)已廣泛應(yīng)用于電力行業(yè)的運(yùn)行維護(hù)工作，主要用于設(shè)備巡檢，少量用于帶電作業(yè)。近年來，南方電網(wǎng)公司積極推出“慧眼”無人機(jī)、“擎天”機(jī)器人、“吠云”機(jī)器狗、“大瓦特”“哪吒”人形機(jī)器人、海底電纜水下機(jī)器人等電力具身智能機(jī)器人，著力打造“天空地海”一體化智慧系統(tǒng)。
機(jī)器人在架空線路、地下電纜及海纜等輸電線路場(chǎng)景均有應(yīng)用，其中架空線路的智能巡檢無人機(jī)已基本覆蓋廣東、廣西、云南、貴州、海南等南方五省區(qū)。除了日常巡檢功能，可以開展特種作業(yè)的無人機(jī)隊(duì)伍也逐漸壯大，除冰、清洗及載重均可以輕松駕馭。除了無人機(jī)，遙操作帶電作業(yè)機(jī)器人也橫空出世，它可實(shí)現(xiàn)分身遙操作、多作業(yè)場(chǎng)景靈活切換。通過VR混合現(xiàn)實(shí)和遙操作技術(shù)，供電人員能在地面實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的遠(yuǎn)程精細(xì)化掌控，遠(yuǎn)程感知機(jī)械臂與設(shè)備、導(dǎo)線、障礙物的接觸情況，在保障人身安全的同時(shí)，使作業(yè)效率提升80%。
在沿海地區(qū)，海上風(fēng)電發(fā)展迅猛，隨著跨海輸送電力的需求日益增大，一批示范性海纜機(jī)器人相繼上崗。近日，南網(wǎng)超高壓公司廣州局海口分局基于無人艇的海底電纜巡檢機(jī)器人系統(tǒng)完成了一次海纜檢測(cè)示范應(yīng)用。該系統(tǒng)主要由岸基指揮中心、無人艇與水下機(jī)器人組成，是我國(guó)首個(gè)由無人艇作為工作母船，可實(shí)現(xiàn)海纜抵近檢測(cè)的無人成套裝備。相較于人工方式，單次海纜水下檢測(cè)作業(yè)時(shí)間縮減超過40%。與此同時(shí)，廣東電網(wǎng)公司牽頭組建多學(xué)科交叉攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，研發(fā)了首臺(tái)作業(yè)時(shí)速公里級(jí)水下敷纜機(jī)器人并完成了水下測(cè)試，其可以解決舊有水下敷纜作業(yè)機(jī)器人海纜感知能力差、持續(xù)作業(yè)時(shí)間短等問題。該機(jī)器人還具有履帶、雪橇行走能力和“搜尋—挖溝—敷埋”一體化作業(yè)能力，最大敷埋作業(yè)速度較原來提升了近一倍。
眼觀六路智多星
眼下，大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、通信、人工智能等數(shù)字技術(shù)加速運(yùn)用，南方電網(wǎng)公司正逐步建成廣泛連接、全息感知的數(shù)字電網(wǎng)，系統(tǒng)可觀可測(cè)、可調(diào)可控水平顯著提升，為電力機(jī)器人的廣泛應(yīng)用奠定了厚實(shí)可靠的數(shù)字底座。
一般情況下，電力機(jī)器人都搭載了紅外熱成像、定位導(dǎo)航模塊及聲音、氣體、溫度等各類型傳感器，以采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)設(shè)備和環(huán)境參數(shù)，判定狀態(tài)，提供定制化服務(wù)，并執(zhí)行復(fù)雜的編程任務(wù)。以變電站為例，這些功能讓無人值守的變電站有了“千里眼”“順風(fēng)耳”功能，為南方電網(wǎng)99.5%的無人值守變電站組建了一支“智巡衛(wèi)隊(duì)”?？v觀變電站機(jī)器人的發(fā)展歷程，按照室內(nèi)和室外場(chǎng)景分類，先后探索應(yīng)用輪式巡檢車、機(jī)器狗、無人機(jī)、軌道機(jī)器人以及人形機(jī)器人。
最開始，四輪足的機(jī)器狗及機(jī)械臂在變電站應(yīng)用比較廣泛。應(yīng)用于廣東電網(wǎng)公司東莞供電局的全地形巡檢操作四足智慧狗“吠云”是其中佼佼者，3年間已經(jīng)歷了3次迭代，相較于此前版本，2024年底上線的3.0“吠云—靈動(dòng)”是一次“靈器開悟”轉(zhuǎn)變。這次更新升級(jí)讓“吠云”具備了輪足切換技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)自主越障，還支持語音交互、自主記憶和優(yōu)化步態(tài)策略，逐步適應(yīng)更多復(fù)雜和特殊地形，實(shí)現(xiàn)變電站、輸電線路、管廊隧道等多種電力場(chǎng)景巡檢。
變電站內(nèi)設(shè)備復(fù)雜，四輪足的機(jī)器人無法覆蓋站內(nèi)的所有設(shè)備巡檢。于是，電力科研人員萌生了在變電站里飛無人機(jī)的想法。這可不是一件易事。無人機(jī)在變電站里飛行，一旦撞上變壓器或其他帶電設(shè)備，可能造成變電站停電的重大安全事故，這是不可容忍的。由南網(wǎng)科技公司研發(fā)的“慧眼”無人機(jī)憑借其高精度的智能航線規(guī)劃、厘米級(jí)的定位技術(shù)、高可靠絕緣化設(shè)計(jì)以及實(shí)時(shí)感知避障的“絕技”，能自由且安全地穿行于變電站的室內(nèi)外。目前，“慧眼”無人機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)行業(yè)領(lǐng)跑。
據(jù)介紹，能適配電網(wǎng)工作環(huán)境的電力場(chǎng)景人形機(jī)器人正在各個(gè)電力業(yè)務(wù)場(chǎng)景開展試驗(yàn)應(yīng)用。未來，隨著人形機(jī)器人研發(fā)技術(shù)日臻成熟，它們也將會(huì)正式入職，成為我們機(jī)器人同事的一員。
南網(wǎng)報(bào)記者 盧翛楠 通訊員 朱盈 陳方靜 李梓 呂泰龍 黎周憲 楊兵 李云 賈子然
